天津科技大学化工原理考试题库

第一章流体流动习题及答案一、填空1、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的L倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4倍。2、处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。3、流体流动的连续性方程是uAp=uApuAp；适用于圆形直管的不1122可压缩流体流动的连续性方程为ud2=ud?ud2。4、当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395mmHg。测得另一容器内的表压强为1360mmHg，则其绝对压强为2105mmHg。5、测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。二、选择题1、层流与湍流的本质区别是D）。A湍流流速〉层流流速；流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C层流的雷诺数V湍流的雷诺数；D层流无径向脉动，而湍流有径向脉动2、流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的£项。A动能；B位能；C静压能；D总机械能3、在完全湍流时，粗糙管的摩擦系数九数值_C_A与光滑管一样；B只取决于Re；C取决于相对粗糙度；D与粗糙度无关4、当被测流体的丄大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。A真空度；B表压力；C相对压力；D绝对压力5、A上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。A压力表；B真空表；C高度表；D速度表6、流体在圆管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心最大流速的关系为B。八2"maxB.u=0'817umaxC-u=2umax7、从流体静力学基本方程可知，U型管压力计测量其压强差是丄。与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关；与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。

8、在相同条件下，缩小管径，雷诺数A。A.增大；B.减小；C.不变三、问答题1、完全湍流区为什么又称阻力平方区？在完全湍流区，入与Re无关，只与”d有关，对于既定管路(为为常数，“(为为常数，“f(ed))，若l/d宀定，lpu2九为一常数，=d亍，笔5:则阻力损失与流速的平方成正比，称作阻力平方区。duT=一卩-2、层流有层流的剪应力计算式(dy)；湍流有湍流的剪应力计算式duT=-(^+8)-(dy)；为什么说范宁公式是计算层流与湍流阻力的通式？

范宁公式对于滞流和湍流都适用，因推导时未加任何限制，但公式中摩擦因素入的64_64__—dpuRe求法因流动型态不同而不同。层流时的求法因流动型态不同而不同。层流时的入计算公式；湍流时入的计算无严格的理论解析式，可用各种适用条件下的经验式求，但更常用的是通过查Moddy图而得到入。3、为什么说牛顿粘性定律是定量描述动量传递的定律。dudtF=ma=m牛顿力学第二定律：_d(mu)dudtF=ma=m牛顿力学第二定律：du牛顿粘性定律：d-d(mu)A.dt=N-md(mu)A.dt=N-m-2T===H•—•AA•dtd-d(mu)式中A•dt为单位面积的动量变化率，称为动量通量，所以剪应力可表示为单位时间通过单位面积的动量通量，即表示动量传递的大小，动量传递由于流体内部速度不等，动量从流速大的流体向流速小的流体传递。所以牛顿粘度定律另一种表述方法，动量通量与速度梯度成正比。

第二章流体输送机械习题及答案1、某输水的水泵系统,经管路计算得，需泵提供的压头为H=19m水柱，输水量为20kg・s-i,则泵的有效功率为3728w。2、如图2-1用离心泵将20°C的水由敞口水池送到一压力为2.5atm的塔内，管径为（p108X4mm管路全长100m（包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内）。已知:水的流量为56.5m3・h-1,水的粘度为1厘泊,密度为1000kg・m-3,管路摩擦系数可取为0.024,计算并回答：解：已知：d=108-2X4=100mm=0.1mA=(n/4)d2=3.14X(1/4)X0.12=0.785X10“l+Zl=100mq=56.5m3/hev.•・u=q/A=56.5/(3600X0.785X10-2)=2m/s|j=1cp=10-3Pa•Sp=1000kg.m-3,入=0.024⑴JRe=dup/j=0.1X2X1000/10-3=2X105〉4000.水在管内流动呈湍流⑵以1-1面为水平基准面,在1-1与2-2面间列柏努利方程Z1+(u12/2g)+(p1/pg)+H=Z2+(u22/2g)+(p2/pg)+ZHfJZ=0,u=0,p=0(表压),Z=18m,u=01122二入[(l+Zle)/d](u2/2g)p/二入[(l+Zle)/d](u2/2g)=0.024X(100/0.1)X[22/(2X9.81)]=4.9m.H=18+25+4.9=47.9m.H=18+25+4.9=47.9mNe=Hqpg=47.9X1000X9.81X56.5/3600=7.4kwv3•拟用泵将碱液由敞口碱液槽大入位差为10m高的塔中，塔顶压强(表压)为0.06Mpa.全部输送管均为©57mmx3.5mm无缝钢管。管长50m(包括局部阻力的当量长度)。碱液的密度p=1200kg/m3，粘度为卩=2mPa•s。管路粗糙度为0.3mm。试求:流动处于阻力平方区时的管路特性曲线；流量为30m3/h时的H和P。ee解：(1)在阻力平方区，九=f(e/d)g/d=0.006，查图得:九=0.033管路特性方程：TOC\o"1-5"\h\zP(表)丄8九l2H=H++q2Pgg兀2d5ev…0.06x1068x0.033x50„=10++q21200x9.819.81x3.142x0.052=15+4.4x105xq2(2)q=30m3/h时，vH=15+4.4x105q2evP=HqpgH=15+4.4x105q2evP=Hqpg=45.6x360030x1200x9.81=4.5x103W3600TOC\o"1-5"\h\z1．离心泵的主要性能参数之一是泵的扬程(又称压头)，其定义是()液体流经泵所获得的能量。A.1kgB.1NC.1m32．下列两设备均须安装旁路调节流量装置，()。A.离心泵与往复泵B.离心泵与齿轮泵C.往复泵与齿轮泵当输送液体的密度改变时,离心泵的流量Q和压头H的变化为()。A.Q改变，H不变B.Q、H均不变C.Q不变，H改变离心泵的流量与被输送液体密度关系。离心泵的压头与被输送液体密度关系。离心泵运行前应将泵壳内注满被输送的液体，以免发生。离心泵开车前出口阀应当。7.写出常用的三种容积式泵的名称8.在操作上容积泵与离心泵最主要的不同是9.离心泵的特征，曲线有以图简示出来,并填出座标。10.离心泵的叶轮是其关键部件，它的叶片一般均设计为形式，此形式叶片在离心泵能量转换上的原理是。离心泵的主要性能参数为5项，有的还包括允许吸上真空度或汽蚀余量。离心泵由于安装高度过高或进口阻力损失过大都会引起工作不正常这时会发生。这种现象发生时，因冲击而使泵体震动,发出噪声，同时由于蒸汽的生成使得液体的表观密度大为减少，于是液体的实际体积表示的流量，出口压力效率，严重时可至完全不能输出液体。离心泵的工作点是和两条曲线的交点。用离心泵在两敞口容器间输液，在同一管路中，若用离心泵输送p二1200kg.m-3的某液体（该溶液的其它性质与水相同），与输送水相比，离心泵的流量，扬程,泵出口压力,轴功率。第五章传热部分习题1•多层圆筒壁径向一维稳态热传导时，单位时间通过各层的_相同，但单位时间通过各层的不同。稳态传热的传热速率等于传热推动力与热阻之比，流体在圆直管内作无相变强制湍流时，TOC\o"1-5"\h\z主要热阻存在于;蒸汽膜状冷凝时，主要热阻存在于。强化一换热器的传热效果，主要是（）。A.提高传热面积B.提高总传热系数C.提高平均温度差4•由因次分析法得知，无相变强制对流时，Nu二f（Pr'Re），指出三个准数的涵义：Nu，Re，Pr。，，。5.我们所做传热实验是套管换热器管外蒸汽冷凝加热管内流动的空气。实验的目的之一是求取总传热系数K。,为求得K0需要测取那些实验数据？写出计算K0过程中需要用到的公式。6•在管壳式换热器中用饱和蒸汽冷凝来加热空气，则该换热器的总传热系数接近于一侧的对流传热系数。7•选用换热器的传热面积应比计算的面积大%为宜。—套管换热器，管外（环隙）蒸汽冷凝加热管内空气。为强化传热，拟采用①提高蒸汽侧对流传热系数②提高空气侧对流传热系数，措施更实际有效。以传热管外表面积为准的总传热系数表示为“K0”以外表面积为准的总热